5.在一定溫度下將2molA和2molB兩種氣體混合于2L密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?2C(g)+2D(g),2分鐘末反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),生成了0.8mol D,請(qǐng)?zhí)顚懴旅婵瞻祝?br />(1)B的平衡濃度為0.8mol/L.
(2)A的轉(zhuǎn)化率為60%.
(3)用D表示的平均反應(yīng)速率為0.2mol/(L•min).
(4)如果縮小容器容積(溫度不變),則平衡體系中混合氣體的密度增大,平均相對(duì)分子質(zhì)量不變.(兩空均填“增大、“減少”或“不變”)

分析 在一定溫度下將2molA和2molB兩種氣體混合于2L密閉容器中,2分鐘末反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),生成了0.8mol D,則:
           3A(g)+B(g)?2C(g)+2D(g)
起始量(mol):2     2        0      0
變化量(mol):1.2   0.4      0.8    0.8
平衡量(mol):0.8   1.6      0.8    0.8
(1)根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計(jì)算B的平衡濃度;
(2)A的轉(zhuǎn)化率=$\frac{△n(A)}{A的起始物質(zhì)的量}$×100%;
(3)根據(jù)c=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$計(jì)算v(D);
(4)反應(yīng)混合物都為氣體,總質(zhì)量不變,體積減小,平衡體系中混合氣體的密度增大;
該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體體積不變,氣體總質(zhì)量不變,平均摩爾質(zhì)量不變,平均相對(duì)分子質(zhì)量不變.

解答 解:在一定溫度下將2molA和2molB兩種氣體混合于2L密閉容器中,2分鐘末反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),生成了0.8mol D,則:
           3A(g)+B(g)?2C(g)+2D(g)
起始量(mol):2      2       0      0
變化量(mol):1.2    0.4     0.8    0.8
平衡量(mol):0.8    1.6     0.8    0.8
(1)B的平衡濃度=$\frac{1.6mol}{2L}$=0.8mol/L,故答案為:0.8mol/L;
(2)A的轉(zhuǎn)化率=$\frac{1.2mol}{2mol}$×100%=60%,故答案為:60%;
(3)v(D)=$\frac{\frac{0.8mol}{2L}}{2min}$=0.2mol/(L•min),故答案為:0.2mol/(L•min);
(4)反應(yīng)混合物都為氣體,總質(zhì)量不變,體積減小,平衡體系中混合氣體的密度增大;
該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體體積不變,氣體總質(zhì)量不變,平均摩爾質(zhì)量不變,平均相對(duì)分子質(zhì)量不變,
故答案為:增大;不變.

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡有關(guān)計(jì)算,比較基礎(chǔ),注意三段式解題法在化學(xué)平衡計(jì)算中應(yīng)用.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)葡萄糖的摩爾質(zhì)量為180g/mol;
(2)該溶液的密度約為1g•mL-1;
(3)該溶液的物質(zhì)的量濃度為0.28mol/L (精確到小數(shù)點(diǎn)后面兩位).

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10.(1)稀強(qiáng)酸、稀強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol水時(shí)放出57.3kJ的熱.
①實(shí)驗(yàn)室中可用稀鹽酸和氫氧化鋇稀溶液反應(yīng)來(lái)測(cè)定中和熱.請(qǐng)寫出能表示該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式$\frac{1}{2}$Ba(OH)2(aq)+HCl (aq)═$\frac{1}{2}$BaCl2(aq)+H2O△H=-57.3 kJ/mol;
②分別取100mL 0.50mol/L鹽酸與100mL 0.55mol/L NaOH溶液進(jìn)行中和反應(yīng).通過測(cè)定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱.假設(shè)鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1g/cm3,中和后生成溶液的比熱容c=4.18J/(g•℃).實(shí)驗(yàn)時(shí),測(cè)得反應(yīng)前鹽酸與NaOH溶液的平均溫度為21.5℃,反應(yīng)后混合溶液的溫度為24.9℃.
則實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱△H=-56.8 kJ/mol(保留1位小數(shù))
③如果用稀硫酸與氫氧化鋇稀溶液反應(yīng)來(lái)測(cè)定中和熱,測(cè)得的反應(yīng)放出的熱與標(biāo)準(zhǔn)值有較大偏差,其原因可能是反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀,沉淀生成過程中存在沉淀熱,所以反應(yīng)放出的熱量大于57.3kJ,$\frac{1}{2}$Ba(OH)2(aq)+$\frac{1}{2}$H2SO4(aq)=$\frac{1}{2}$BaSO4(s)+H2O(l)△H<-57.3KJ/mol.(用文字和必要的化學(xué)用語(yǔ)解釋)
(2)在催化劑的作用下CH4還原NO可以得到三種產(chǎn)物(該條件下均為氣體),利用此反應(yīng)能消除環(huán)境污染物NO.理論上每消耗標(biāo)況下22.4L NO就能放出290kJ的熱.寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160 kJ•mol-1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

17.(1)1mol乙烷在氧氣中完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水,放出熱量1558.3kJ,寫出乙烷燃燒的熱化學(xué)方程式C2H6(g)+$\frac{7}{2}$O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1558.3KJ/mol;
(2)已知:2SO2(g)+O2═2SO3(g)△H=-196.6kJ/mol;2NO(g)+O2═2NO2(g)△H=-113.0kJ/mol.則反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)═SO3(g)+NO(g)的△H=-41.8 kJ•mol-1;
(3)化學(xué)反應(yīng)可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程.化學(xué)鍵的鍵能是形成(或拆開)1mol化學(xué)鍵時(shí)釋放(或吸收)的能量.已知白磷和P4O6的分子結(jié)構(gòu)如圖所示,現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能:E(P-P)=198kJ/mol、E(P-O)=360kJ/mol、E(O═O)=498kJ/mol,則反應(yīng)P4(白磷)燃燒生成P4O6的熱化學(xué)方程式為P4(s)+3O2(g)═P4O6(s)△H=-1638KJ/mol.

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14.(1)“天宮一號(hào)”于2011年9月在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射,標(biāo)志著我國(guó)的航空航天技術(shù)邁進(jìn)了一大步.火箭的第一、二級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)中,所用的燃料為偏二甲胼和四氧化二氮,偏二甲肼可用胼來(lái)制備.
①用肼(N2H4)為燃料,四氧化二氮做氧化劑,兩者反應(yīng)生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水.
已知:N2(g)+2O2(g)═N2O4(g)△H=10.7kJ•mol-1
N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=-543kJ•mol-1
寫出氣態(tài)肼和N2O4反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1096.7kJ/mol.
②已知四氧化二氮在大氣中或在較高溫度下很難穩(wěn)定存在,它很容易轉(zhuǎn)化為二氧化氮.試推斷由二氧化氮制取四氧化二氮的反應(yīng)條件(或措施):增大壓強(qiáng)、降溫.
(2)科學(xué)家制造出一種使用固體電解質(zhì)的燃料電池,其效率更高,可用于航天航空.如圖l所示裝置中,以稀土金屬材料做惰性電極,在兩極上分別通入CH4和空氣,其中固體電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2固體,它在高溫下能傳導(dǎo)陽(yáng)極生成的O2-離子(O2+4e-═2O2-).
①c電極的名稱為正極,d電極上的電極反應(yīng)式為CH4-8e-+4O2-=CO2↑+2H2O.
②如圖2所示電解l00mL0.5mol•L-1CuSO4溶液,a電極上的電極反應(yīng)式為4OH--4e-=2H2O+O2↑.若a電極產(chǎn)生56mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體,則所得溶液的pH=1(不考慮溶液體積變化),若要使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài),可加入ac(填序號(hào)).
a. CuO    b.Cu(OH)2    c.CuCO3  d.Cu2(OH)2CO3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

15.以CH4和H2O為原料,通過下列反應(yīng)來(lái)制備甲醇.
I:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H=+206.0kJ•mol-1
II:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-129.0kJ•mol-1
(1)CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CH3OH (g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為:CH4(g)+H2O(g)=CH3OH (g)+H2(g) H=+77kJ•mol-1
(2)將1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入容積為10L的反應(yīng)室,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)I,測(cè)得在一定的壓強(qiáng)下CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系右圖.
①假設(shè)100℃時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間為5min,則用H2表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率為0.03 mol•L-1•min-1
②100℃時(shí)反應(yīng)I的平衡常數(shù)為2.25×10-2
(3)若在恒溫恒壓容器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)II,下列能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的有BD(填序號(hào)).
A.有2個(gè)H-H鍵生成的同時(shí)有 3個(gè)C-H鍵斷裂
B.CO百分含量保持不變
C.容器中混合氣體的壓強(qiáng)保持不變
D.容器中混合氣體的密度保持不變
(4)在壓強(qiáng)為0.1MPa、溫度為300℃條件下,將amol CO與3amol H2的混合氣體在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)II生成甲醇,平衡后將容器的容積壓縮到原來(lái)的l/2,其他條件不變,對(duì)平衡體系產(chǎn)生的影響是CD(填序號(hào)).
A.c(H2) 減少       B.正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率減慢
C.n(CH3OH) 增加   D.$\frac{c({H}_{2})}{c(C{H}_{3}OH)}$減小    E.平衡常數(shù)K增大.

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